Capteur expérimental pulsation cardiaque Heart Rate 2 Click MIKROE4037

Le Capteur pulsation cardiaque Heart Rate 2 Click MIKROE4037 est un module d'extension conçu pour la détection optique expérimentale de la fréquence cardiaque et d'oxymétrie de pouls, basé sur le MAXM86161 de Analog Devices. Il dispose de technologies avancées pour des mesures de haute précision dans diverses applications.

Le module Heart Rate 2 Click MIKROE4037 est une carte d'extension basée sur le MAXM86161 de Analog Devices, un système d'acquisition de données optiques intégré complet, idéal pour les applications d'oxymétrie de pouls et de détection de la fréquence cardiaque.

La lecture optique dispose d'un front-end analogique de conditionnement de signal à faible bruit (AFE), comprenant un ADC de 19 bits, un circuit de cancellation de lumière ambiante (ALC) de pointe dans l'industrie, ainsi qu'un algorithme de détection et de remplacement de la grille-piquet. Elle inclut également des canaux de traitement de signal de lecture optique à haute résolution avec une cancellation robuste de la lumière ambiante et des DAC pour pilotes LED à fort courant, formant ainsi une chaîne de signal complète de lecture optique.

La carte Heart Rate 2 Click™ est prise en charge par une bibliothèque conforme à mikroSDK, qui comprend des fonctions simplifiant le développement logiciel. Cette carte Click™ est livrée en tant que produit entièrement testé, prêt à être utilisé sur un système équipé du connecteur mikroBUS™.

Fonctionnement du Heart Rate 2 Click

Le Heart Rate 2 Click est parfaitement adapté à une large variété d'applications de détection optique. Il se compose d'un seul canal de lecture optique et de DACs de courant de pilote LED de précision qui modulant les impulsions LED pour diverses mesures optiques. Les DACs de courant LED offrent une plage dynamique de 8 bits avec quatre plages de pleine échelle programmables de 31mA, 62mA, 94mA et 124mA. Les pilotes LED sont des sources de courant à faible chute, permettant d'obtenir des courants LED indépendants de l'alimentation, à faible bruit et à la tension d'alimentation la plus basse possible, ce qui minimise la consommation d'énergie des LED. La largeur des impulsions LED peut être programmée de 14,8μs à 117,3μs pour permettre aux algorithmes d'optimiser l'exactitude du SpO2 et de la fréquence cardiaque (HR) avec une consommation d'énergie dynamique minimale dictée par l'application.

Caractéristiques du système optique

Le sous-système optique Heart Rate 2 Click basé sur le MAXM86161 se compose d'un système d'annulation de lumière ambiante (ALC), d'un ADC sigma-delta en temps continu, et d'un filtre à temps discret propriétaire. L'ALC incorpore un schéma propriétaire pour annuler les courants de photodiode générés par la lumière ambiante, permettant ainsi au capteur de fonctionner dans des conditions de forte luminosité ambiante. L'ADC optique dispose de plages de pleine échelle programmables allant de 4μA à 32μA. L'ADC interne est un convertisseur sigma-delta en temps continu avec suréchantillonnage et une résolution de 19 bits. Le débit de données de sortie de l'ADC peut être programmé de 8sps (échantillons par seconde) à 4096sps. Le MAXM86161 inclut un filtre à temps discret propriétaire pour rejeter les interférences de 50Hz/60Hz et la lumière ambiante résiduelle changeante des mesures du capteur.

Optimisation de la consommation d'énergie

Le capteur comprend également une fonction de proximité optique qui peut réduire de manière significative la consommation d'énergie et prolonger la durée de vie de la batterie lorsque le capteur n'est pas en contact avec la peau. Le MAXM86161 réduit sa consommation d'énergie au minimum dans les situations où il n'y a pas de signal réfléchi retourné. Il est également conçu pour réduire la lumière émise au minimum, voire en dessous du seuil perceptible par l'œil humain.

Précision et linéarité du signal

La linéarité native de l'ADC delta-sigma est exceptionnelle. Toutefois, le DAC à sous-plage utilise une architecture unitaire qui présente des décalages entre les sources de courant unitaire du DAC et le courant de référence de l'ADC. Ce décalage entraîne des erreurs de non-linéarité de la fonction de transfert (XNL) lors des transitions du code du sous-DAC. Pour cette raison, l'algorithme du sous-DAC est conçu pour minimiser les transitions du DAC en introduisant une large hystérésis grâce aux plages superposées du sous-DAC. Par conséquent, lors du fonctionnement normal de la PPG, le sous-DAC ne subit pas de transitions et la linéarité du signal du convertisseur est entièrement dirigée par l'ADC sigma-delta natif linéaire. En plus de réduire algorithmiquement les transitions du sous-DAC, le MAXM86161 intègre un système d'auto-étalonnage qui peut être utilisé pour réduire encore les erreurs XNL du sous-DAC.

Caractéristiques:

• Interface: I2C
• Capteur: MAX86161
• Compatible: mikroBUS™
• Tension d'entrée: 3,3V / 5V
• Dimensions: 28,6 x 25,4 mm
• Poids: 19 g

AVERTISSEMENT: Le module MIKROE-4037 n'est PAS DESTINÉ À DES FINS MÉDICALES ni de diagnostic, ni de traitement ou ni de prévention d'une quelconque maladie. Les mesures et statistiques sont destinées uniquement à des fins éducatives et informatives. S'il est important de connaître votre pouls, consultez un médecin ou un professionnel de santé.